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时间:2018-03-26 11:21:18  来源: 澳门皇冠网  作者: 澳门皇冠网  
湖南省高等教育自学考试
纲 课 程 考 试 大 纲
电力系统分析
(课程代码:02310 )
湖南省教育考试院组编
2016 年 年 12  月
高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称: 电力系统分析 课程代码:02310
第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
电力系统分析是高等教育自学考试电力系统及其自动化(本科)专业的专业
核心课程。
本课程为发电厂动力部分、电力系统远动及调度自动化、电力系统微型计算
机继电保护、高电压技术、电力企业经济管理及其相关课程奠定理论基础。
二、课程目标与基本要求
本课程的任务是使考生掌握电力系统稳态分析、电力系统暂态分析的物理概
念、原理和方法,并能够对相关内容进行分析计算,给出正确结论。
通过对本课程的学习,要求考生做到以下几点:
1.物理概念清晰
考生应当掌握本门课中的重要物理概念。
2.掌握解决问题的方法和原理
考生应当掌握本课程各内容的分析方法和原理,能够独立地对有关内容、问
题进行分析、计算,并给出正确的结论。
三、与本专业其他课程的关系
本课程的先修课程为高等数学、工程数学、电磁场、自动控制理论、计算机
软件基础、电力电子变流技术等。
学习本课程前必须具备电路的基本概念,电路基本定律及其应用,、电机计
算模型及有关物理概念、变压器计算模型及有关物理概念,自动控制理论的有关
概念及分析问题的方法、工程数学及计算机编程等知识。
本课程的后续课程为发电厂动力部分、电力系统运动及调度自动化、电力系
统微型计算机继电保护、高电压技术、电力企业经济管理。
本课程主要讲述电力系统潮流计算、短路计算、稳定计算、有功平衡及优化、
无功平衡及优化内容,为电厂的运行、电网的运行、电力企业管理等后续课程的
内容奠定了重要基础。
第二部分 考核内容与考核目标
第一章 电力系统的基本概念
一、课程内容
1.1 电力系统概述。
02310 电力系统分析考试大纲 第 1 页 (共 20 页)
1.2 电力系统的接线方式和电压等级。
1.3 电力系统分析的内容与工具。
二、学习目的与要求
本章为电力系统概述。本章主要介绍电力系统的构成、电力系统的近况、电
力系统的额定电压等级及接线方式、电力系统运行的基本要求、电力系统分析课
程的研究内容及研究工具。
本章重点是电力系统的构成、电能生产特点、电力系统运行的基本要求、接
线方式及特点、电压等级及电压分布、中性点运行方式及特点。
要求考生领会掌握本章的重点内容。
三、考核知识点与考核要求
1. 地理接线图与电气接线图,要求达到领会层次。
1.1 地理接线图、电气接线图。
1.2 电气接线图中符号意义。
1.3 电力系统的构成。
2. 电能生产特点,要求达到领会层次。
2.1 电能不能大量储存。
2.2 电能生产、输送、消费同时完成。
2.3 运行状态改变瞬间完成。
2.4 电能质量要求严格。
2.5 电能与国民经济各部门间关系密切。
3. 供电可靠性与负荷分类,要求达到领会层次。
3.1 供电可靠性的重要性。
3.2 负荷的分类。
4. 电能质量,要求达到领会层次。
4.1 电压偏移。
4.2 频率要求。
4.3 电压波动与闪变。
4.4 波形畸变。
4.5 电能质量恶化原因。
5. 电力系统运行经济性,要求达到领会层次。
5.1 煤耗率。
5.2 网损率。
5.3 水电厂、火电厂互补性。
5.4 联合系统提高经济性与可靠性。
6. 接线方式及特点,要求达到领会层次。
6.1 接线方式的种类。
6.2 各类接线方式的优缺点。
7. 电压等级的划分及适用范围,要求达到识记层次。
02310 电力系统分析考试大纲 第 2 页 (共 20 页)
7.1 额定电压、电压等级及电压分布。
7.2 我国规定的电压等级。
7.3 电压等级与供电范围。
8. 中性点运行方式,要求达到领会层次。
8.1 中性点运行方式种类。
8.2 确定中性点运行方式的根据。
8.3 中性点运行方式的确定及供电可靠性。
第二章 电力系统各元件的特性参数及等值电路
一、课程内容
2.1 发电机的参数及数学模型。
2.2 电力线路的参数及等值电路。
2.3 变压器的参数及等值电路。
2.4 负荷的数学模型。
2.5 电力网的等值电路。
二、学习目的与要求
本章主要向考生介绍发电机的稳态参数模型、发电机的运行极限、据变压器
的试验数据计算变压器的参数、变压器的两种等值电路、线路参数的计算公式及
线路的等值电路、负荷的数学模型、标幺制、电网的等值电路图。
本章的重点是发电机的运行极限图、线路参数计算公式的应用、变压器参数
计算公式、变压器 H 型等值电路图、标幺制、电网等值电路图。
要求考生对本章重点领会掌握。
三、考核知识点与考核要求
1. 发电机稳态运行相量图、运行极限图及功角特性,要求达到识记层次。
1.1 隐极机稳态相量图。
1.2 隐极机稳态运行极限图。
1.3 隐极机稳态运行功角特性。
2. 变压器参数计算及等值电路,要求达到识记层次。
2.1 参数计算公式。
2.2 II 型等值图。
2.3 II 型图存在的条件。
2.4 II 型图的优点。
2.5 理想变压器三种变比取值的意义。
3. 线路参数及等值电路,要求达到识记层次。
3.1 线路参数计算公式。
3.2 架空线路换位。
3.3 线路电纳等值含义。
3.4 长线路任意点的电压、电流计算公式。
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4. 负荷的数学模型,要求达到识记层次。
4.1 常用负荷的函数表达式。
5. 电力网等值电路,要求达到识记层次。
5.1 标幺制。
5.2 工程上基值的选取。
5.3 归算方向。
5.4 标幺化的等值图中的变压器。
第三章 简单电力系统潮流计算
一、课程内容
3.1 简单电力网潮流计算、分析的基本内容。
3.2 辐射形网络的潮流计算。
3.3 两端供电网的潮流计算。
3.4 环形网络中的潮流计算。
3.5 电力网络潮流的调整与控制。
3.6 超高压远距离交流输电。
二、学习目的与要求
本章主要向考生讲述简单网络的潮流计算内容,与潮流计算有关的计算公
式、物理概念及定义,稳态运行电网的相量图及分析方法,辐射形网络、双端网
络、环形网络潮流解算方法,电网潮流调控必要性及方法,超高压远距离输电等
内容。
本章重点是潮流计算内容、相量分析、各种类型简单网络的解算方法、电网
潮流调控原理及意义及与上述有关的物理概念、计算公式及定义。
要求考生对本章重点识记掌握。
三、考核知识点与考核要求
1. 潮流计算的内容、要求达到识记层次。
1.1 等值图上各参数的含义。
1.2 计算中采用三相功率、线电压的原因。
1.3 线路运行相量图的画法。
1.4 与电压损耗、功率损耗有关的定义式。
1.5 电能损耗计算方法。
2. 辐射型网络潮流计算,要求达到识记层次。
2.1 辐射型网解算条件及过程。
2.2 单电压级环网的解算条件及方法。
2.3 功率分点标出方法。
2.4 双端供电网潮流计算方法。
2.5 循环功率的方向、产生原因及作用。
2.6 多电压级环网潮流计算方法。
02310 电力系统分析考试大纲 第 4 页 (共 20 页)
2.7 环路电动势方向、产生原因及作用。
3. 电力网的潮流调整与控制,要求达到识记层次。
3.1 经济分布潮流算式。
3.2 安全与电压质量概念。
3.3 自然功率分布。
3.4 强制循环功率。
3.5 如何产生强制循环功率。
第四章 复杂电力网潮流计算机算法
一、课程内容
4.1 复杂电力网络的数学模型。
4.2 功率方程、节点分类及约束条件。
4.3 高斯一塞德尔法潮流计算。
4.4 牛顿一拉夫逊法潮流计算。
4.5 P—Q 分解法潮流计算。
二、学习目的与要求
本章主要向考生讲述复杂电力网络的数学模型、网络改变后如何修改数学模
型、功率方程、节点分类、约束条件的物理意义、高斯一塞德尔迭代法潮流计算、
牛顿一拉夫逊法求解非线性方程组的原理、牛顿一拉夫逊法求解潮流分布的直角
坐标和极坐标修正方程式、P 一 Q 分解法解算潮流。
本章重点是数学模型的建立、牛顿一拉夫逊法求解非线性方程组原理、牛顿
一拉夫逊法直角坐标和极坐标形式的修正方程式要求考生对本章重点识记掌握
并能简单应用。
三、考核知识点与考核要求
1 数学模型的建立,要求达到识记层次。
1.1 节点导纳阵形成。
1.2 节点导纳阵各元素的物理意义。
1.3 如何由节点导纳阵生成节点阻抗阵。
1.4 节点阻抗矩阵各元素的物理意义。
1.5 导纳阵与阻抗阵的对称性和稀疏性。
2. 网络节点分类,要求达到识记层次。
2.1 网络节点分类。
2.2 数学模型中已知条件和待求量。
3. 高斯一塞德尔潮流计算,要求达到简单应用层次。
3.1 高斯一塞德尔法原理。
3.2 非线性节点电压方程的高斯一塞德尔迭代形式。
3.3 PU 点向 PO 点转化的原因、方法。
4. 牛顿一拉夫逊法潮流计算,要求达到简单应用层次。
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4.1 牛顿一拉夫逊迭代法原理。
4.2 牛顿一拉夫逊法直角坐标形式的功率误差方程、电压误差方程。
4.3 牛顿一拉夫逊法直角坐标形式的雅可比矩阵与修正方程式
4.4 牛顿一拉夫逊法极坐标形式的功率误差方程。
4.5 牛顿一拉夫逊法极坐标形式的雅可比矩阵与修正方程式。
4.6 两种修正方程的不同点。
4.7 牛顿法两种坐标系潮流计算解题步骤。
5. P—Q 分解法潮流计算,要求达到识记层次。
5.1 P—Q 分解法与牛顿一拉夫逊法的关系。
5.2 由牛顿—拉夫逊法导出 P 一 Q 分解法用到了几个近似条件、各近似条
件的物理意义。
5.3 P—Q 分解法的修正方程式。
5.4 P—Q 分解法与牛顿法的迭代次数与解题速度。
5.5 P—Q 分解法解算步骤。
5.6 本章支路潮流计算法与第三章中的不同点。
5.7 计算机解算潮流如何选取初值及初值对计算过程的影响。
5.8 计算机解算潮流所用约束条件及其物理意义。
5.9 用牛顿~拉夫逊法计算三节点以内的算例。
第五章 电力系统有功平衡与频率调整
一、课程内容
5.1 电力系统中有功功率的平衡。
5.2 电力系统中有功功率的最优分配。
5.3 电力系统的频率调整。
二、学习目的与要求
本章主要向考生讲解电力系统稳态运行状态下电力系统的有功功率平衡、有
功电源的合理组合、有功功率负荷的最优分配、等耗量微增率准则、水电厂与火
电厂的负荷最优分配、等耗量微增率的推广应用、协调方程、频率的一次调整、
频率的二次调整、联合电力系统。
本章重点是系统稳态运行与有功平衡、负荷的最优分配、等耗量微增率准则、
一、二次频率调整、联合电力系统。
要求考生对本章重点达到识记层次并能简单应用。
三、考核知识点与考核要求
1. 有功功率平衡与频率,要求达到领会层次。
1.1 有功负荷变化与一、二次调频。
1.2 负荷预测。
1.3 备用容量及作用。
2. 有功电源的最优组合,要求达到领会层次。
02310 电力系统分析考试大纲 第 6 页 (共 20 页)
2.1 各类发电厂的特点。
2.2 枯水季节各类发电厂合理组合。
2.3 丰水季节各类发电厂合理组合。
3. 有功负荷最优分配,要求达到简单应用层次。
3.1 耗量特性与耗量微增率的异同点。
3.2 最优分配负荷时的目标函数。
3.3 负荷最优分配时所用约束条件。
3.4 负荷在水火电厂最优分配时的目标函数与约束条件。
3.5 等耗量微增率准则。
3.6 最优分配方案的确定。
3.7 等耗量微增率的推广应用。
3.8 煤水换算系数。
3.9 协调方程。
4. 电力系统的频率调整,要求达到领会层次。
4.1 只有调速器原动机的静态频率特性曲线。
4.2 具有调速器、调频器原动机的静态频率特性曲线。
4.3 有差调节、无差调节。
4.4 发电机的单位调节功率。
4.5 综合负荷的单位调节功率。
4.6 发电机单位调节功率不可为 co 原因。
4.7 如何增大系统的位调节功率及其好处。
4.8 几台机组系统中系统单位调节功率。
4.9 调频器动作对系统的单位调节功率。
5. 联合电力系统,要求达到简单应用层次。
5.1 联合系统对频率质量的影响。
5.2 联络线上功率的计算。
5.3 联合系统频差的计算。
5.4 联合系统互送功率的计算。
第六章 电力系统无功功率平衡与电压调整
一、课程内容
6.1 电力系统中无功功率平衡。
6.2 电力系统中无功功率最优分布。
6.3 电压管理和借发电机、变压器调压。
6.4 无功补偿设备调压。
二、学习目的与要求
本章主要向考生讲解稳态电力系统的无功功率平衡、无功功率平衡计算、无
功功率最优分布、无功负荷的最优补偿、电力系统的电压管理、发电机调励调压,
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变压器调分头调压、补偿设备调压。
本章重点是无功功率平衡及计算、无功功率最优分布、无功负荷最优补偿、
电压管理、各种调压措施及有关计算。
要求考生对本章重点达到识记层次并能简单应用。
三、考核知识点与考核要求
1. 电力系统无功负荷及无功损耗、要求达到领会层次。
1.1 无功负荷的构成。
1.2 系统中无功损耗。
2. 无功电源,要求达到领会层次。
2.1 发电机无功电源特点。
2.2 电容器、调相机无功电源的优缺点。
2.3 无功静止补偿器、静止调相机的优点。
3. 无功平衡计算,要求达到简单应用层次。
3.1 无功平衡目的。
3.2 无功平衡计算内容。
4. 无功电源的最优分布,要求达到简单应用层次。
4.1 无功电源最优分布目标函数。
4.2 等网损微增率准则。
4.3 等网损微增率准则的应用解题。
5. 无功功率负荷的最优补偿,要求达到简单应用层次。
5.1 无功最优补偿目标函数。
5.2 最优网损微增率。
5.3 最优网损微增率应用解题。
6. 电压管理,要求达到简单应用层次。
6.1 电压崩溃、调压必要性。
6.2 电压波动原因。
6.3 电压中枢点调压方式。
6.4 变压器分头选择。
7. 补偿调压,要求达到简单应用层次。
7.1 并联电容器调压时电容量的计算。
7.2 并联电容器调压时最小容量的计算。
7.3 并联补偿设备调压与变压器分头调压的不同点。
第七章 电力系统对称故障分析计算
一、课程内容
7.1 无限大功率电源系统的三相短路分析。
7.2 同步发电机的基本方程。
7.3 同步发电机突然三相短路物理过程分析。
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7.4 同步发电机突然三相短路电流计算。
7.5 强行励磁对短路电流及机端电压的影响。
7.6 电力系统三相短路计算原理。
7.7 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算。
7.8 短路电流计算曲线及应用。
7.9 短路电流周期分量近似计算。
7.10 计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理。
二、学习目的与要求
本章主要向考生讲述与电力系统对称故障有关的物理概念、计算分析方法如
无限大功率电源供电系统三相短路电流分析计算、短路冲击电流、最大有效值电
流、同步发电机突然三相短路、Park 变换、同步发电机的暂态参数、发电机的基
本方程式,三相短路电流实用计算。
本章重点是短路冲击电流和最大有效值电流的定义及计算方法、Park 正反变
换的定义与作用、同步发电机的暂态参数定义及计算、三相短路电流实用计算方
法与用途。
要求考生对本章重点达到识记层次并具备简单应用的水平。
三、考核知识点与考核要求
1.无限大功率电源系统三相短路故障分析,要求达到简单应用层次。
1.1 无限大电源系统的条件。
1.2 三相短路电流全电流表达式。
1.3 三相短路前后 a 相电流波形图。
1.4 直流分量最大值发生条件。
1.5 冲击电流。
1.6 冲击系数。
1.7 最大有效电流。
2. 同步发电机空载突然三相短路,要求达到领会层次。
2.1 发电机空载三相短路后定子、转子中的电流分量及其之间的对应关系。
2.2 磁链守恒原理。
2.3 电枢反应原理。
2.4 a 相磁轴正方向的规定。
2.5 等效阻尼绕组 D 在发电机三相短路后的电流分量及产生原因。
2.6 阻尼绕组 Q 中(在发电机三相短路时)的电流分量及产生原因。
2.7 定子绕组、励磁绕组、阻尼绕组中的电流分量、对应关系及衰减规律。
3. 同步发电机负载情况下三相短路,要求达到领会层次。
3.1 的原因。
d d d
x x x < < ' "
3.2 的原因(无自动电压调整器)。
> > I I I
d d
' "
3.3 的物理意义。
d d d
I I I I I I ' ' ' ' ' ' 、 、 、 、 、
∞ ∞
3.4 三相短路时定子绕组的全电流表达式。
02310 电力系统分析考试大纲 第 9 页 (共 20 页)
3.5 短路发生前定子电压电流相量图。
3.6
0
0
0
' '
• • •
E E E q
q
的定义与区别。
3.7
o d q
q E E E E ' ' ' ' ' '
0 0
0
• • • •
、 、
、 的定义及区别。
3.8 的定义式及物理意义。
q q
I T ' ' ' ' 、
4. 同步发电机基本方程、参数及等值电路,要求达到领会层次。
4.1 发电机电压方程和磁链方程(Park 变换前)。
4.2 定子绕组的自感系数,定子绕组间的互感系数(Park 变换前)。
4.3 转子绕组的自感系数、转子绕组间的互感系数(Park 变换前)。
4.4 Park 变换的目的。
4.5 Park 变换阵 P 和反 Park 变换阵
1 −
P 。
4.6 Park 变换后 dd、qq 绕组的物理意义。
4.7 Park 变换前后发电机磁链方程的区别。
4.8 Park 变换后磁链方程中的 与电机学中 的对应。
q d
L L 、
q d
x x 、
4.9 Park 变换中 与对称分量中 的区别,Park 变换中的
0
i
0
I
0 0
L x ω = 与对称分
量中零序电抗的区别。
4.10 Park 变换后的电压方程。
4.11 同步机模型中变压器电势、发电机电势的物理意义。
4.12 用 Park 变换导出电机学中同步机电压方程。
4.13 的含义、用途。 Q E
4.14 的含义。
q d d d
x x x p x ' ' ' ' ' ) ( 、 、 、
4.15 画出 的磁路。
q d d q d
x x x x x 、 、 、 、 ' ' ' ' '
4.16 发电机负荷短路、故障电流分量的象函数、原函数。
4.17 的物理意义。
a d f
T T T 、 、 '
4.18 空载三相短路时 的图形。
f a
i i 、
4.19 的物理意义及表达式。
q d D D f
T T T T T ' ' ' ' ' ' 、 、 、 、
4.20 负荷发电机三相短路时定子全电流表达式 。
a
i
4.21 同步发电机冲击电流、最大有效值电流。
5. 电力系统三相短路实用计算,要求达到简单应用层次。
5.1 三相短路电流实用计算出的是什么电流?用途?
5.2 实用计算的近似条件(假设)。
5.3 迭加原理。
5.4 简单网的三相短路电流计算。
5.5 短路电流计算步骤(迭加原理)。
5.6 运算曲线制定。
5.7 运算曲线计算短路电流步骤。
5.8 计算电抗、转移电抗。
5.9 转移阻抗求法
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第八章 电力系统不对称故障的分析计算
一、课程内容
8,1 对称分量法在不对称短路计算中的应用。
8.2 电力系统元件的序参数。
8.3 电力系统序网的制定。
8.4 简单不对称短路故障点的短路电流和电压计算。
8.5 简单不对称短路非故障处的电流和电压计算。
8.6 非全相运行的分析计算。
8.7 非对称故障的计算机算法。
二、学习目的与要求
本章主要向考生讲述与电力系统非对称故障有关的物理概念、定义、计算及
分析如对称分量法原理、设备的序参数、序网的构成、单相接地短路、两相短路、
两相短路接地时故障点的短路电流、电压计算、非故障处的电流和电压、非全相
运行(一相断线、二相断线)断口处电流电压的计算分析等。
本章重点是对称分量法原理,零序网的制定,不对称短路短路点电压、电流
的计算及相量图,各种短路的边界条件、增广网络及附加阻抗。
要求考生对本章重点达到识记层次并可以简单应用。
三、考核知识点与考核要求
1. 对称分量法原理,要求达到简单应用层次。
1.1 对称分量法变换矩阵及逆变换阵。
1.2 对称分量法与 Park 变换中零序分量的区别。
1.3 零序电流存在的条件。
1.4 边界条件。
1.5 复合序网。
2. 元件的序参数及等值电路,要求达到识记层次。
2.1 不对称短路后,发电机定子、转子中谐波。
2.2 发电机的序电抗。
2.3 电动机的序电抗。
2.4 变压器的序电抗。
2.5 线路的序电抗。
2.6 零序网的构成。
3. 不对称短路时短路点的短路电流和电压,要求达到简单应用层次。
3.1 三序电压平衡方程式。
3.2 正序电压平衡方程中的电源电势、零序、负序网中的电势。
3.3 单相接地短路的边界条件(两种)。
3.4 求解单相短路时的方程组中已知量、待求量。
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3.5 单相短路故障相(a 相)的短路电流。
3.6 中性点不接地系统中单相接地时中性点的电位及非故障相电压。
3.7 a 相单相接地短路时电流电压相量图。
3.8 a 相短路时非故障相电压变化轨迹。
3.9 a 相经阻抗接地时的复合序网图。
3.10 b、c 两相短路的边界条件(两种)。
3.11 b、c 两相短路的复合序网。
3.12 b、c 两相短路故障相的短路电流、电压及其相量图。
3.13 b、c 两相经阻抗短路时的复合序网、边界条件、短路电流算式。
3.14 两相短路接地(b、c 相短路)的边界条件(两种),复合序网、电流算式、
非故障处非故障相电压。
3.15 b、c 两相短路接地电流电压相量图。
3.16 正序等效定则。
3.17 正序增广网络及附加阻抗。
4. 不对称短路时非故障处的电流、电压,要求达到简单应用层次。
4.1 非对称故障时,任意非故障点各序分量电压计算式、电流算式。
4.2 非对称短路时正序电压的分布规律、负序、零序电压的分布规律。
4.3 若待计算处与短路点间有 Y, 变压器时,如何求取待计算处的电压、
电流。
11
d
5. 非全相运行的分析计算,要求达到简单应用层次。
5.1 纵向非全相运行与横向短路故障的不同点。
5.2 纵向非全相运行时,故障点的电压平衡方程。
5.3 a 相断线时的边界条件(两种)、复合序网、断线线路上各序电流的算式。
5.4 b、c 相断线时的边界条件(两种)、复合序网、线路上各序电流的算式。
5.5 用正序增广网络解算非全相运行问题。
5.6 应用迭加原理分析断线故障时边界条件(两种)。
5.7 应用迭加原理分析一相断线、二相断线。
第九章 电力系统静态稳定性分析
一、课程内容
9.1 概述。
9.2 各元件的机电特性。
9.3 简单电力系统的静态稳定性。
9.4 小干扰法分析简单系统静态稳定。
9.5 提高系统静态稳定性的措施。
二、学习目的与要求
本章主要向考生讲述电力系统的静态稳定性问题如同步发电机组的机电特
性、负荷的机电特性、自动调节励磁系统的数学模型,电力系统静态稳定概念、
02310 电力系统分析考试大纲 第 12 页 (共 20 页)
静态稳定储备系数、小干扰法分析简单系统静态稳定性方法、静态稳定性判据、
自调励系统对静态稳定性的影响,提高系统静态稳定性的措施。
本章重点是同步发电机的转子运动方程、电力系统静态稳定性的概念、小干
扰法分析简单系统静态稳定性方法、静态稳定性判据、静态稳定储备系数、提高
系统静态稳定性的措施。
要求考生对本章重点达到识记层次并可简单应用。
三、考核知识点与考核要求
1. 各元件的机电特性及系统稳定性,要求达到识记层次。
1.1 机电暂态与电磁暂态的区别。
1.2 静稳定与暂态稳定的区别。
1.3 转子运动方程、电磁转矩式。
1.4 研究稳定性时的近似假设条件。
1.5 同步机相量图及功角特性。
1.6 励磁系统传递函数框图。
2. 简单系统静稳定性分析,要求达到简单应用层次。
2.1 静稳定的物理过程、 ) (t δ 曲线。
2.2 静稳定判据、整步功率。
2.3 静稳定储备系数。
3. 用小干扰法分析简单系统的静稳定性,要求达到简单应用层次。
3.1 小干扰法。
3.2 转子运动方程线性化。
3.3 小干扰分析法用状态方程。
3.4 特征值判断系统稳定性及判据。
3.5 考虑阻尼后的状态方程。
3.6 考虑励磁调节后单机无穷大系统的状态方程。
3.7 调励对静态稳定性的影响。
4 提高系统静稳定的措施,要求达到简单应用层次。
4.1 采用自调励提高静稳定的原理。
4.2 采用分裂导线提高静稳定的原理。
4.3 提高线路额定电压等级改进系统静稳定性原理。
4.4 串联电容器提高静稳定的原理。
4.5 改善系统结构改进静稳定的原理。
4.6 采用中间补偿设备改进静稳定性的原理。
第十章 电力系统暂态稳定性分析
一、课程内容
10.1 概述。
10.2 简单系统的暂态稳定性。
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10.3 自动调节系统对暂态稳定性的影响。
10.4 提高暂态稳定性的措施。
二、学习目的与要求
本章主要向考生讲述电力系统暂态稳定性的分析计算如简单系统暂态稳定
物理过程分析、等面积定则、极限切除角、分段计算法、自动调节励磁系统的作
用、提高系统暂态稳定性的措施。
本章重点是暂态稳定性的物理过程,简单系统正常运行、故障中和故障切除
后功率特性曲线的画法、等面积定则、极限切除角与极限切除时间,分段计算法
求解发电机转子运动方程、摇摆曲线,自动调节系统对暂态稳定性的影响,改善
系统暂态稳定性措施(及物理含义)。
考生对本章重点达到识记层次并可简单应用。
三、考核知识点与考核要求
1.简单系统的暂态稳定性,要求达到简单应用层次。
1.1 大扰动后的暂态过程分几个阶段。
1.2 暂态分析的近似假定。
1.3 故障发生前、后和故障中的电磁功率。
1.4 画图说明正常、故障中和故障切除后的功率特性曲线并说明暂态说明。
1.5 ) (t δ 曲线与暂态稳定性。
1.6 ) ( δ p 图上的面积为能量。
1.7 等面积定则、物理意义。
1.8 极限切除角与极限切除时间
1.9 分段计算法求解非线性转子运动方程的步骤。
1.10 如何归算 ,并分析原因。
J
T
1.11 考虑调励系统后简单系统暂态稳定性分析。
1.12 考虑调速系统后简单系统暂态稳定性分析。
2. 提高系统暂态稳定性的措施,要求达到简单应用层次。
2.1 快速切除故障的作用及原理。
2.2 自动重合闸。
2.3 发电机强行励磁。
2.4 电气制动。
2.5 变压器中性点经小电阻接地。
2.6 减少原动机出力。
实 践 环 节
一、类型
计算机数值计算技术在电力系统分析中的应用(编程)’
二、目的与要求
随着电力市场化工作的深入展开,应用计算机数值计算技术解决电力系统有
02310 电力系统分析考试大纲 第 14 页 (共 20 页)
关计算已经成为必备的知识。为此,在考虑到考生学习环境的同时,特设此编程
环节。要求考生通过本编程环节达到以下目的与要求:
1.能够掌握教材中与计算机计算有关的所有公式,达到简单应用层次。
2.能够掌握与计算机计算有关的计算方法、原理及计算过程,达到简单应
用层次。
3.自选一种计算机语言独自编制计算机程序实现有关内容的计算,要求达
到简单应用层次。
4.有条件的考生应尽可能学会使用已商化的软件包,此内容只作为选作内
容。
三、编程内容
1.应用牛顿一拉夫逊法,手工计算三节点以内的潮流计算。要求达到识记
层次并会简单应用。
2.自选一种计算机语言,独立完成牛顿一拉夫逊法潮流计算的编程工作,
要求达到综合应用层次,给出完整的计算机程序。
3.有条件的考生应对上述程序上机调试,给出正确的计算结果。本内容选
作,可不作为考核内容。
4.有条件的考生应学会使用已商化的软件如:潮流计算、短路计算、稳定
计算、有功优化、无功优化。本内容为选作内容,可不作为考试记分内容。
四、编程环节与课程内容的关系
编程环节中所列的必做内容(即考核内容)是为配合课程内容教学而设。一般
而言,没有本编程环节的训练、考生很难彻底理解、识记掌握课内教学内容(如
有关复杂的公式等),更达不到应用计算机工具分析电力系统问题的目的。要求
考生参考课程内容完成本编程环节所规定的任务。
五、工程算例的选取
本编程环节为配合教学内容而设,宗旨在使考生能够借此深入理解所学的课
内内容。故本编程环节的工程算例可从自考教材中选取,网络的节点数以不超过
3 个节点为宜,且应包含三类系统节点。
六、考核要求
1.编程内容的前两项为考核内容。
2.手工计算时,宜选 2~3 个节点的系统,迭代 3~4 次即可。
3.编程计算的精度,可选在 。
5 3
10 ~ 10
− −
= ε
4.计算机编程语言可任选。
第三部分 有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中,按照 “识记”、“领会”、“简单应用”、“综合应用”
四个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系,后者
必须建立在前者的基础上,其含义是:
02310 电力系统分析考试大纲 第 15 页 (共 20 页)
识记:要求考生能够识别和记忆本课程中规定的有关知识点的主要内容(如
定义、定理、定律、表达式、公式、原则、重要结论、方法、步骤及特征、特点
等),并能够根据考核的不同要求,作出正确的表述、选择和判断。
领会:要求考生能够领悟和理解本课程中规定的有关知识点的内涵与外延,
熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系,并能够根据考核的不同要求,做出正
确的解释、说明和论述。
简单应用:要求考生能够运用本课程中规定的少量知识点,分析和解决一般
应用问题,如简单的计算、绘图和分析、论证等。
“综合应用”:要求考生能够运用本大纲规定的多个知识点,分析和解决较
复杂的应用问题。
二、教材
1.指定教材:
电力系统分析,全国高等教育考试指导委员会组编、李焕明主编,澳门皇冠电力
出版社,1999 年版
2.参考教材:
电力系统分析,何仰赞等,华中理工大学出版社,1996 年版
电力系统稳态分析,陈珩,澳门皇冠电力出版社,1995 年版
电力系统暂态分析,李光琦,澳门皇冠电力出版社,1995 年版
四、自学方法指导
本门课是一门内容丰富、理论性强、涉及内容广的主干专业课程。为了适合
考生的自学要求本教材在内容、结构上做了很大调整和取舍。由于篇幅所限,考
生在使用中肯定还会遇到这样那样的问题。希望考生在使用本教材时注意到以下
几点,以便促进学习过程:
1.在开始学习每一章前,先翻阅教学大纲中有关这‘章的考核知识点与考
核要求,了解该章的教学重点以便在阅读教材时心中有数。
2.阅读本教材时,最好先通读一下本次要学习的内容,然后逐段细读,逐
句推敲,集中精力吃透每一个知识点,力求物理概念清楚,掌握解算原理和方法,
并可简单应用。
3.对某些看不懂的地方可先做下标记。然后按各知识点的顺序阅读本教材
的例题。有些例题篇幅较长,但某些详细授课内容包含其中,学员可参阅教学内
容及知识点仔细逐点研读。
4.在理解了例题解算过程后,可再回头重新研读尚未弄懂的地方。必要时
应亲自动手推导一下复杂的算式以加深理解。
5.本书的编写顺序是按先讲稳态分析,后讲暂态分析,先电磁暂态分析后
机电暂态分析。了解这几部分的划分方法将对学习和复习应考十分有利。
6。考生学完每一章后,一定要再回过头来和本教学大纲中各章的第三部分
考核知识点与考核要求对照检查一下,看是否达到应考要求。
7.考生常会感到教材内容已读懂,例题也可看懂,但自己动手做题时仍感
02310 电力系统分析考试大纲 第 16 页 (共 20 页)
到有难度。考生可在《电力系统习题集》中找些同类型的例题阅读,然后再自己
动手解题。
四、对优发国际老虎机助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次,并深刻理解对各知识点的考核目
标。
3、辅导时,应以考试大纲为依据,指定的教材为基础,不要随意增删内容,
以免与大纲脱节。
4、辅导时,应对学习方法进行指导,宜提倡"认真阅读教材,刻苦钻研教材,
主动争取帮助,依靠自己学通"的方法。
5、辅导时,要注意突出重点,对考生提出的问题,不要有问即答,要积极
启发引导。
6、注意对考生能力的培养,特别是自学能力的培养,要引导考生逐步学会
独立学习,在自学过程中善于提出问题,分析问题,做出判断,解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事,在各个
能力层次中会存在着不同难度的试题。
8.本课程共 5 学分,建议总课时 90 学时,各章节助学课时建议分配如下:
章次  内容  学时
第一章  电力系统概述和基本概念
4
第二章  电力系统元件参数和等值电路
6
第三章 简单电力网络潮流分析与计算
8
第四章  电力系统潮流的计算机算法
6
第五章  电力系统有功功率的平衡利频率凋整
8
第六章  电力系统的无功功率平衡和电压调整
8
第七章 同步发电机电磁暂态基本方程和三相短路实用计
10
第八章 电力系统各元刊:的序参数和等值电路
6
第九章  电力系统不对称故障的分析与计算
10
第十章 同步发电机机电特性
4
第十一章  电力系统的静态稳定性  10
第十二章  电力系统的暂态稳定性
10
合计
90
五、关于命题和考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章,适当
突出重点。
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2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是:“识记”为 25%;“领会”为 35
%;“简单应用”为 40%。
3、试题难易程度应合理:易、较易、较难、难比例为 2:3:3:2。
4、试题类型一般分为单项选择题、填空题、简答题、计算题、证明题。
5、考试采用闭卷笔试,考试时间 150 分钟,采用百分制评分,60 分合格。
六、题型示例(样题)
一、单项选择题(本大题共█小题,每小题█分,共█分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其选出并将“答
题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.峰荷时全网节点电压水平为 0.88,某变电所运行人员将本所双绕组变压
器变比调整后可以解决
A.有功平衡问题 B.无功平衡问题
C.本所低压母线电压水平问题 D.本所高压母线电压水平问题
2.峰荷时全网各节点电压为 0.88,全网所有变电所运行人员同时调整各所
变压器的变比,可以解决
A.有功平衡问题 B.无功平衡问题
C.各节点电压水平过低问题 D.不能解决电压水平过低问题
二、填空题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
1.峰荷时全网节点电压为 0.88,其变电所运行人员将本所双绕组变压器变
比调整后可以解决 问题。
2.峰荷时全网节点电压为 0.88,全网中各变电所运行人员同时调整各变电
所的变压器变比并不能 。
三、简答题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
1.峰荷时全网各节点电压水平为 0.88,某变电所运行人员将本站双绕组变
压器的变比调整后可以解决什么问题?
2.峰荷时全网各节点电压水平为 0.88,全网中各变电所运行人员同时调整
各变电所的变压器变比,能否解决全网各节点电压存在的问题?
四、计算题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
1.输电线路长度为 ,线路参数为 km 80 km x km r / 412 . 0 / 27 . 0
1 1
Ω = Ω = , ,用
户正常运行电压要求为 ,如图所示。  kV 36
试:
(1)画出线路的等值电路图;
(2)计算潮流分布(节点电压计算内容包括在内);
(3)(画出线路运行电压相量图。
02310 电力系统分析考试大纲 第 18 页 (共 20 页)
2.已知简单电力系统如图 2 所示,节点 1 为平衡节点 ,节点 2 为
PQ 节点, ,节点 3 为 PQ 节点, ,写出迭代次
数是 时直角坐标系牛顿一拉夫逊法潮流计算修正方程式(网络参数为导纳
值)。
ο
0 0 . 1
1
∠ = , U
6 . 0 8 . 0
2
~
j S − − = 06 . 0 4 . 0
3
~
j S + − =
0 = k
3.简单电力系统如图 3 所示,试计算发电机保持 不变时的静态稳定储备系数。
其中各元件的参数如下。
q
E
发电机: , , , , 0 . 1 5 . 10 300 5 . 352 = = = =
d GN GN GN
x kV U MW P MVA S
。 , , s T x x x
JN d q
8 2 . 0 25 . 0 ' 6 . 0
2
= = = =
变压器: 。 , , : 242 / 5 . 10 14 . 0 360 1
1 1 1
= = =
T ST TN
K x MVA S T
。 , , : 110 / 220 14 . 0 360 2
2 2 2
= = =
T ST TN
K x MVA S T
线路: km x kV U km l
N
/ 41 . 0 220 250
1
Ω = = = , ,
运行条件: 。 , , 95 . 0 cos 250 115
0 0 0
= = = ? MW P kV U
五、证明题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
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1.导出极限切除角的计算式为
mII mI
mI cr
c
P P
P P
⋅ + −
=
0 0 0 1
lim
cos ) (
cos
δ δ δ
δ
2. 证明当变压器变化为复数时(复变比 ),变压器的 II 型图
不存在。
0 = ∠ =
a a k k ,
ο
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